Перфузионный насос (его варианты)

Союз СонвтскнаСоцнвлнстнчесиниРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 04. 07. 79 (21) 2791782/28-13с присоединением заявки М 3 Ьеударстинный квинтет СССР ао делам йзебретеннй и атнрытн 33(23) Приоритет Опубликовано 1 , 05, 82, бюллетень Ве 18 дата опубликования описания 1 0 82(54) ПЕРФУЗИОННЫЙ НАСОС (ЕГО ВАРИАНТЫ) Изобретение относится к медицинской. технике, в частности к перфузионным насосам, и может применять"ся в аппаратах искусственного и вспомогательного кровообращения,Известны перфузионные устройствавозвратно-поступательного действия,приводимые в движение высокооборотнымэлектродвигателем через кинематические преобразователи типа кривошипно-шатунный, кулачковый механизмыили передачу типа винт-гайка 11.Однако указанные насосные устройства не в полной иере удовлетворяюттребованиям по быстродействию, предь"являемым к перфузионным насосам, работающим в составе аппаратов искусс-твенного сердца и аппаратов вспомогательного кровообращения,Наиболее близким к предлагаемо 20му является перфузионныи насос воз"вратно-поступательного действиясодержащий корпус, вытеснитель соединенный рычажно-центробежным преобразователем с валом высокооборотного электродвигателя, и упругий элемент, установленный аксиально, Рычажно-центробежный преобразователь и упругий элемент выступают в роли кинематического преобразователя вращательного движения в возвратно-поступательное и выполнены подобно центробежному регулятору Уатта 21.Недостатком указанного перфузионного насоса является низкое быстродействие, недостаточное для устройств, рассчитанных на параллельную работу с биологическим сердцем. Принципиально низкая скорость перемещения вытеснителя обусловлена необходимостью при всасывании запасать как кинетическую энергию, определяемую скоростью вращения ротора двигателя и рычагов центробежного механизма, так и потенциальную энергию, накапливаемую в пружине 1 При вытеснении электродвигатель должен отбирать эту3 92725накопленную кинетическую и частичнопотенциальную энергию, развивая зна"чительный тормозной момент.Цель изобретения - улучшение динамических характеристик перфузионного насоса путем уменьшения требуемого диапазона изменений полной энергиисистемы,Поставленная цель по. первому ва-,рианту достигается тем, что е пер ефузионном насосе, содержащем"корпус,вытеснитель соединенный рцчажно"центробежным преобразователем. с двигателем, и упругий элемент, последний выполнен в виде магнита, закреп- . 1ленного на еытеснителе, а корпус вы"полнен из магнитомягкого материалаПоставленная цель по второму варианту достигается тем, что упругий элемент выполнен в виде пружины, установ 9ленной между рцнагами рычажно-центробежного преобразователя перпендикулярно его оси вращения,Поставленная цель по третьему варианту достигается тем, что, упругий Зэлемент выполнен в виде набора плас"гинчатых пружин, установленных междувытеснителем и корпусом,Такие варианты выполнения устройства обеспечивают меньший диапазон еизменения полной энергии. системы приработе что позволяет приодинаковыхприменениях электродвигателях дости"гать принципиально больших скоростейг 1 еремещения вцтеснителя, т.е. улучшить динамические характеристикиперфузионного насоса. На Фиг, 1,2 и 3 показаны 1, П и Ш . варианты выполнения предлагаемого устройства соответственно,По первому варианту выполнения(Фиг,1) устройство содержит вытес" нитель 1 корпус 2 насоса к ко" горому жестко прикреплен статор4 электродвигателя 3., Внутри корпуса насоса расположен центробежный ме" ханизм, состоящий из втулки 4 за" крепленной .аксиально радиально упорными подшипниками 5 в поршне насоса, подвижных в радиальном и акси- , Оальном направлении тяг 6, и втулки7, жестко укрепленной на валу электродвигателя. К вытеснителю прикреп" лен постоянный магнит 8, намагниченный е аксиальном направлении. Дляуменьшения .трения между корпусом насоса и поршнем и для центровки последнего установлен подшипник качения Чулочным уплотнением 10 осуществляется герметизация пространствапод поршнем. Цилиндрические . грузики11 служат для увеличения центробежной силы, Пальцы 12, запрессованныеЬв грузики, позволяют тягам свободновращаться, образуя .подшипники скольжения. Втулка 7, жестко укрепленнаяна валу электродвигателе муфтой 1 Мзакреплена в корпусе насоса радиально упорными подшипниками 13, центрирующими ее и снимающими осевое усилие, развиваемое центробежныммеханизмом с подшипников электродви.,гателя,В устройстве по второму вариантувыполнения (Фиг.2) упругий элемент.8 выполнен ввиде пружины установленной между рычагами 11 рычажноцентробежного преобразователя перпендикулярно его оси вращения,В устройстве по третьему вариантувыполнения (Фиг,3) упругий элементвыполнен в виде набора пластинчатыхпружин 8, установленных между вытеснителем 1 и корпусом 2,Перфузионный насос работает следующим образом.За счет ускоряющего момента развиваемого электродвигателем 3, силы,действующие со стороны рычагов 6 и грузиков 11 на вытеснитель 1, превышаютусилие упругого элемента 8 ,магнитапружины или набора пластинчатых пружин), обеспечивая Фазу всасывания,Фаза вытеснения обеспечивается засчет тормозного момента, развиваемогоэлектродвигателем 3, в этом случаеусилие упругого элемента 8, действующее на вытеснитель 1, превышает усилие со стороны рычагов 6 игрузиков 11.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет путем изменениявеличины и направления момента, развиваемого двигателем, при неизменном направленйи вращения в широкихпредерах и гибко осуществлять регулировку скорости движения поршнякак во время вытеснения, так и вовремя всасывания,Работа перфузионного насоса происходит при относительно малом изменении, полной энергии системы, чтообеспечивается особенностями применяемого упругого элемента 8. Например, в Фазе всасывания растетпотенциальная энергия, накапливаемая5 927упругим элементом 8, а кинетическая энергия, определяемая скоростьювращения рычагов 6 и грузиков 11,падает. Уменьшение скорости вращенияпроисходит эа счет уменьшения аксиальной составляющей усилия,. действующего на вытеснитель 1, по мере егоперемещения со стороны упругого элемента 8, что происходит,. несмотряна ускоряющий момент, развиваемый 16двигателем 3,Из-за малого изменения полной .энергии в процессе работы перфузионного насоса удается на порядок увеличить максимальную скорость перемещения поршня и тем самым существенно улучшить динамические характервс"тики насоса..Формула изобретенияПерфузионный насос, содержащий корпус, вытеснитель, соединенный рычажно-центробежным лреобраэователем 2 з с двигателем, и упругий элемент, о т- . л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения динамических характеристик насоса, упругий элемент выполнен в виде магнита, закреплен- зо 5.0 6ного на вытеснителе,. а корпус выполнен из магнитомягкого материала,2, Перфузионный насос содержащий корпус, вытеснитель., соединенныйрычажно-центробежным преобразователемс двигателем, и упругий элемент. о т"л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью улучшения. динамических. харак"теристик насоса,. упругий элементвыполнен в виде пружины, установлен"ной между рычагами рычажно-.центробежного преобразователя. перпендикулярно его оси .вращения.3. Перфуэионный насос, содержащийкорпус, вытеснитель, соединенный ры"чажно-центробежным преобразователемс двигателеми упругий элемент,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с,целью улучшения динамических. харак,"теристик насоса, упругий элемент вы"полнен в виде набора пластинчатыхпружин, установленных между вытеснителем и корпусом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 430232 кл. Р 04 В 49/00, 1972.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2776517/28-13,кл, А 61 И 1/б 3, 06.06.79.927250 ставитель Б,Максимовхред М. Надь Корректор В,Синицка едактор М.Петров 7 о ко ений Фе илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,308/6 Тираж 8 НИИПИ Государственнпо делам иэобр 113035, Москва, )КПодписное тета СССР открытий ая наб., д. /5